CN111696871A - 一种芯片贴装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种芯片贴装方法，包括以下步骤：A，把晶圆放置在加热板上，加热板中间加热装置对晶圆进行局部加热，加热板在加热区域外设置冷凝管，所述冷凝管包括方形或者圆形，所述边长或者直径在1um到10000um之间，里面用低温液体做循环；B，把芯片贴在晶圆加热位置，使芯片焊接在晶圆上，移动晶圆，加热第二个焊接位置；C，对第一个焊接位置做液冷散热冷却，使芯片达到多温度梯度回流焊接。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种芯片贴装方法。
背景技术
毫米波射频技术在半导体行业发展迅速，其在高速数据通信、汽车雷达、机载导弹跟踪系统以及空间光谱检测和成像等领域都得到广泛应用，预计2018年市场达到11亿美元，成为新兴产业。新的应用对产品的电气性能、紧凑结构和系统可靠性提出了新的要求，对于无线发射和接收系统，目前还不能集成到同一颗芯片上(SOC)，因此需要把不同的芯片包括射频单元、滤波器、功率放大器等集成到一个独立的系统中实现发射和接收信号的功能。
但是射频芯片需要有接地电路的需求，因此目前所有的系统模组产品都需要在芯片的底部做接地处理，不管是深腔内嵌入还是平面贴装，都需要芯片放置后不再晃动，但是现在的贴装方式有下面几种：
1)芯片底部点银浆类粘合材料，先固定芯片，然后回流，但是银浆材料较厚，不利于芯片的高度控制，并且回流过程容易晃动，会导致芯片偏移。
2)如果不加粘贴材料，则芯片只是被放置在载片表面，在后面的继续贴片过程中，设备的震动同样会导致芯片偏移；
3)如果对载片进行加热，使芯片在放置过程中就能被焊接在固定位置，可以防止芯片的偏移过程，但是这样第一颗芯片和最后一颗芯片之间的过程时间太长，容易对前面焊接的芯片可靠性产生不可逆的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种芯片贴装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种芯片贴装方法，包括以下步骤：
A，把晶圆放置在加热板上，加热板中间加热装置对晶圆进行局部加热，加热板在加热区域外设置冷凝管，所述冷凝管包括方形或者圆形，所述边长或者直径在1um到10000um之间，里面用低温液体做循环；
B，把芯片贴在晶圆加热位置，使芯片焊接在晶圆上，移动晶圆，加热第二个焊接位置；
C，对第一个焊接位置做液冷散热冷却，使芯片达到多温度梯度回流焊接。
优选地，所述步骤A中所述晶圆与芯片的设置方式为晶圆平面贴装芯片。
优选地，所述步骤A中所述晶圆与芯片的设置方式为晶圆上面做空腔，然后把芯片贴装在空腔里面。
优选地，所述加热板只对某个小区域进行加热，该区域面积为1x1mm2～400x400mm2，该区域包括圆形，三角形或者方形，加热面积通过控制加热线圈的数量来扩大或者缩小，以适应贴装芯片空腔的大小。
采用本发明具有如下的有益效果：通过对载板表面局部位置设置电加热器和冷却盘，实现对载板局部区域的加热和冷却，实现芯片在该位置的局部回流，避免了整个载板同时加热导致的芯片热处理工艺差异问题，同时也可以实现芯片的原位贴装，避免了芯片的偏移问题。
附图说明
图1a为本发明实施例的晶圆平面贴装芯片的结构示意图；
图1b为本发明实施例的晶圆上面做空腔，然后把芯片设置焊锡贴装在空腔里面的结构示意图；
如图1c为本发明实施例的加热板在加热区域外设置冷凝管的结构示意图；
如图1d为本发明实施例的加热板在加热区域外设置冷凝管的结构示意图2；
如图1e为本发明实施例的加热板在加热区域外设置冷凝管的结构示意图3。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
本发明的各实施方式中提到的有关于步骤的标号，仅仅是为了描述的方便，而没有实质上先后顺序的联系。各具体实施方式中的不同步骤，可以进行不同先后顺序的组合，实现本发明的发明目的。
本发明实施例提供的一种芯片贴装方法，包括以下步骤：
A，把晶圆放置在加热板上，加热板中间加热装置对晶圆进行局部加热；
如图1a所示为晶圆101平面贴装芯片，如图1b所示为晶圆上(此处的晶圆为SOI片，SOI片上层101开设空槽，SOI片下层104作为加热面)面做空腔，然后把芯片103设置焊锡104贴装在空腔里面；
如图1c所示，设计一种加热板102，只对某个小区域105进行加热，该区域面积为1x1mm2～400x400mm2，该区域可以是圆形，三角形或者方形，其加热面积可以通过控制加热线圈的数量来扩大或者缩小，以适应贴装芯片空腔的大小；
如图1c所示，本加热板在加热区域外设置冷凝管107，所述冷凝管可以方形或者圆形，所述边长或者直径在1um到10000um之间，里面用低温液体做循环；
如图1d所示，在加热板102上，所述冷凝管围绕加热装置105设置，此处冷凝管也可以在加热装置的某个方向，可以跟加热装置紧靠，也可以隔一段距离，其作用是能帮被加热做焊接的系统可以达到短时间内大幅度降温的目的；
加热板对带空腔的晶圆进行局部加热，加热温度范围为100度～500度；
此处加热板还可以如图1e所示，所述加热装置105和冷凝装置107不在同一个平面，这种设计可以使各个地方的模组都能做有效降温。
B：把芯片贴在晶圆加热位置，使芯片焊接在晶圆上，移动晶圆，加热第二个焊接位置；
把带有焊料的芯片放置在加热的空腔内部，放置一段时间，使芯片焊接在晶圆上，移动晶圆开始加热第二个焊接空腔位置；
C：对第一个焊接位置做液冷散热冷却，使芯片达到多温度梯度回流焊接。
对第一个焊接位置做液冷散热冷却，使芯片达到多温度梯度回流焊接。
对本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种芯片贴装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A，把晶圆放置在加热板上，加热板中间加热装置对晶圆进行局部加热，加热板在加热区域外设置冷凝管，所述冷凝管包括方形或者圆形，所述边长或者直径在1um到10000um之间，里面用低温液体做循环；
B，把芯片贴在晶圆加热位置，使芯片焊接在晶圆上，移动晶圆，加热第二个焊接位置；
C，对第一个焊接位置做液冷散热冷却，使芯片达到多温度梯度回流焊接。
2.如权利要求1所述的芯片贴装方法，其特征在于，所述步骤A中所述晶圆与芯片的设置方式为晶圆平面贴装芯片。
3.如权利要求1所述的芯片贴装方法，其特征在于，所述步骤A中所述晶圆与芯片的设置方式为晶圆上面做空腔，然后把芯片贴装在空腔里面。
4.如权利要求1至3任一所述的芯片贴装方法，其特征在于，所述加热板只对某个小区域进行加热，该区域面积为1x1 mm2～400x400 mm2，该区域包括圆形，三角形或者方形，加热面积通过控制加热线圈的数量来扩大或者缩小，以适应贴装芯片空腔的大小。
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